1、2.1 用二分法求方程 在 1, 2的近似根,要求误差不超过 至少要二分多少?013x 3102解:给定误差限0.510 3 ,使用二分法时,误差限为只要取 k 满足 即可,亦即)(21*abxk )(1ab9678.2lg35.lg只要取 n10.2.3 证明方程 1 -x sinx 0 在区间0, 1内有一个根,使用二分法求误差不超过0.510-4的根要二分多少次?证明 令 f(x)1xsinx, f(0)=10,f(1)=sin10 f(x)=1x sinx=0 在0,1有根.又f (x)=-1c osx0 (x0.1),故 f(x) 在0,1单调减少,所以 f(x) 在区间0,1内有唯
2、一实根.给定误差限0.510 4 ,使用二分法时,误差限为只要取 k 满足 即可,亦即)21*abk )(21ab78.3lg05.lg( 只要取 n14.2.4 方程 在 x =1.5 附近有根,把方程写成四种不同的等价形式,并建立相应的迭代公式:0123x(1) ,迭代公式 (2) ,迭代公式1kkx231x321kkx(3) ,迭代公式 (4) ,迭代公式2xk 13试分析每种迭代公式的收敛性,并选取一种收敛迭代公式求出具有四位有效数字的近似根。解:(1)令 ,则 ,由于21)(f32)(xf,因而迭代收敛。59.03x(2)令 ,则 ,由于21)(f 32)1()f134.0)5.1(
3、32)xf迭代收敛,且第二种迭代格式比第一种迭代格式收敛速度要快。(3)令 ,则 ,由于)f 3)(2(xf1)5.2(3x迭代发散。(4)令 ,则 ,由于)(f 2132)(xf5.1332x迭代发散。具体计算时选第二种迭代格式,n=0,1,321kk计算结果如下: 47205.1,481.,5.0 xxx 63.,60.4673 5. 87194.1,02948xx2.5 对于迭代函数 ,试讨论:)2()(C(1) 当 C 取何值时, 产生的序列 收敛于 ;),10(,1kkkx2(2) C 取何值时收敛速度最快?解:(1) , ,由已知条件知,当)()(2xCx,即时,迭代收敛。0(2)
4、当 时迭代至少是二阶收敛的,收敛最快。即)(x,所以 时收敛最快。021)(C212.7 试用牛顿迭代法导出下列各式的迭代格式:(1) 不使用除法运算; (2) 不使用开方和除法运算.cc解:(1)令 ,取 ,则x21)(,)(xfxf221c迭代格式为 kkxx注:若令 ,取 ,则c1)(,)(fcf,显然迭代格式不法不符合题意。xx1(2) 令 ,取 ,则c2 32)(,)(xfcfcxx3232迭代格式 kkc)(212.10 设 。23)(axf(1) 写出解 的 Newton 迭代格式。0(f(2) 证明此迭代格式是线性收敛的。解:因 ,故 ,由 Newton 迭代公式:23)(f)(6)(32axf,1,(1nxfxn得 ,10,65)(62321 nxaxaxnnn以下证明此格式是线性收敛的因迭代函数 而 又 则,)2,3)(x,3*a01365(365(3 aa故此迭代格式是线性收敛的。